Стеновой кладочный элемент и строительная конструкция
Полезная модель относится к строительным материалам и строительным конструкциям, возводимых из этих материалов и может быть использована в капитальном строительстве при возведении теплоизоляционных несущих стен зданий, сооружений. Для увеличения площади скрепления кладочных элементов (КЭ) и повышения несущей способности строительной конструкции (СК) в КЭ, вертикальные сквозные полости (ВП) равно распределены, по меньшей мере, в три ряда, причем крайние в ряду ВП соединены с замкнутыми полостями (ЗП), размещенными на торцевых поверхностях (ТП), а в строительной конструкции ТП соединены посредством раствора между собой и через ЗП - с жесткими элементами (ЖЭ), образованными в ВП жидкотекучим бетоном, и, по крайней мере, на одной стене (С) СК размещен декоративно-защитный слой (ДС).
Полезная модель относится к строительным материалам и строительным конструкциям, возводимым из этих строительных материалов и может быть использована в капитальном строительстве при возведении теплоизоляционных несущих стен зданий, сооружений.
Известен стеновой кладочный элемент, выполненный путем горячего прессования полимерного материала с наполнителем-целлюлозой или опилками и имеющий форму кирпича, блока или блока несъемной опалубки, в котором размещены вертикальные сквозные полости, заполняемые теплоизоляционным материалом (с-во на пол. мод. №21703 М кл. Е 04 С 1/40; Е 04 В 2/02; 2001 г.).
Известна сборная стеновая конструкция, содержащая блоки со сквозными вертикальные отверстия, уложенные рядами со смещением таким образом, что вертикальные сквозные отверстия рядов совпадают и в них размещены жесткие элементы из дерева, по форме этих отверстий, а по длине соответствующие высоте конструкции стены или составленные из отдельных элементов с высотой не менее высоты двух рядов блоков (пат. на изобретение №2225485; М кл. Е 04 В 2/16; 2002 г.).
Однако известный стеновой кладочный элемент можно использовать лишь при возведении внутренних теплоизоляционных перегородок и в стеновых конструкциях малоэтажного строительства, да и то с дополнительной атмосферостойкой отделкой, поскольку его материал, имеющий низкую теплопроводность, вместе с тем имеет и низкую несущую нагрузку и атмосферостойкость. К тому же, соединения элементов между собой в стеновой конструкции осуществляется только за счет ложковых и тычковых поверхностей кладочного элемента, что, с учетом его материала, недостаточно для получения монолитной несущей стеновой конструкции.
Сборная стеновая конструкция из блоков со сквозными вертикальными отверстиями, в которые установлены жесткие элементы из дерева, также может быть использована в малоэтажном строительстве и при возведении теплоизоляционных перегородок, поскольку дерево имеет низкую теплопроводность, но его предел прочности на сжатие уступает этому пределу для бетонных конструкций. Кроме того, элементы из дерева требуют дополнительной обработки для придания им формы отверстия и проведения антисептирования материала, что увеличивает стоимость строительства. При этом соединение блоков в стеновую конструкцию также осуществляется, в основном, путем скрепления их ложковых и тычковых поверхностей и частично за счет жестких деревянных элементов, идентичных по форме отверстиям блока. Но установка таких элементов, имеющих длину, равную высоте стеновой конструкции практически невозможна, а несоответствие их по форме отверстиям и элементы, имеющие длину более высоты двух рядов блоков (отдельные короткие элементы) значительно снижают несущую способность конструкции.
Предлагаемый стеновой кладочный элемент и строительная конструкция из них позволяет увеличить площадь скрепления кладочных элементов и повысить несущую способность строительной конструкции.
Сущность полезной модели заключается в том, что в стеновом кладочном элементе, выполненном с использованием полимерного материала в форме, например, кирпича, блока или блока несъемной опалубки с вертикальными сквозными полостями, последние равномерно распределены в элементе, по крайней мере, в три ряда с перемычками менее или равными половине соответствующего размера полости, при этом крайние в ряду полости соединены с замкнутыми полостями, размещенными, по меньшей мере, на одной торцевой поверхности элемента с расстоянием, равным межцентровому расстоянию между рядами, а в строительной конструкции включающей стеновые кладочные элементы, уложенные рядами таким образом, что вертикальные сквозные полости элементов в рядах совпадают и в них размещены соответствующие им по форме жесткие элементы, по длине равные высоте конструкции, торцевые поверхности стеновых кладочных элементов
соединяют раствором и через замкнутые полости кладочные элементы связаны между собой и с прилегающими жесткими элементами, образованными в вертикальных сквозных полостях посредством жидкотекучего бетона или раствора с пределом прочности на сжатие не менее 40,0 МПа, при этом, по крайней мере, на одной стене строительной конструкции размещен декоративно-защитный слой.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид стенового кладочного элемента, фиг.2 - вид А на тычковый торец элемента, фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2, фиг.4 - вид на боковой торец элемента, выполненного в тычковом исполнении, фиг.5 - общий вид строительной конструкции, фиг.6 - сечение К-К на фиг.5.
Стеновой кладочный элемент выполнен с использованием полимерного материала в форме кирпича или блока, или блока несъемной опалубки, на ложковой поверхности 1 которого равномерно распределены вертикальные сквозные полости 2, по крайней мере, в три ряда. Они выполнены в форме геометрических фигур, например круга или прямоугольника, или шестигранника с размером 20÷60 мм, а перемычки между ними равны или менее половины соответствующего размера полости.
По меньшей мере, на одной торцевой (тычковой) поверхности 3 кладочного элемента по числу рядов вертикальных сквозных полостей 2 размещены замкнутые полости 4. Расстояния между ними равны межцентровому расстоянию рядов вертикальных сквозных полостей 2. Замкнутые полости 4 соединены с крайними в рядах сквозными полостями 2, а их длина менее высоты стенового кладочного элемента.
В случае изготовления стенового кладочного элемента для использования в тычковых рядах кладки, замкнутые полости 4 размещены по меньшей мере, на одной боковой поверхности 5 кладочного элемента и соединены с вертикальными сквозными полостями 2 прилегающего к ним ряда. Расстояние между ними равно межцентровому расстоянию между этими полостями 2.
В качестве полимерного материала при изготовлении стенового кладочного элемента используют теплоизоляционный материал с коэффициентом теплопроводности 0,05-0,1 ккал/м
часград, например,
вспененный пенополистерол самозатухающих марок или вспученную полистерольную крошку, связанную минеральным вяжущим.
Строительная конструкция из этих стеновых кладочных элементов содержит соединенные между собой посредством раствора кладочные элементы 6, уложенные рядами 7, 8 со смещением. В последующем ряду 8 кладочные элементы 6 смещают относительно таких же элементов 6 предыдущего ряда 7 таким образом, что их вертикальные сквозные полости 2 совпадают.
В них размещены жесткие элементы 9, по форме соответствующие вертикальным сквозным полостям 2, а по длине - высоте строительной конструкции. Эти элементы образованы посредством жидкотекучего бетона или раствора с пределом прочности на сжатие не менее 40 МПа, имеющего адгезию к материалу стенового кладочного элемента 6. Торцевые (тычковые) поверхности 3 кладочных элементов 6 между собой соединены посредством строительного раствора, который размещается также и в замкнутых полостях 4, а через них соединяется с прилегающими к этой поверхности жесткими элементами 9, образуя монолитное соединение 10. По крайней мере, на одной стене строительной конструкции размещен декоративно-защитный слой 11. Этот слой выполнен путем нанесения гидрофобного состава, включающего, по меньшей мере, один пигмент или посредством установки декоративных облицовочных плит 12, связанных с жесткими элементами 9 гибкими концами 13 закладных, размещенных в плитах 12. Между этими плитами и стенами строительной конструкции размещен слой 14 состава, имеющего адгезию к материалам плиты 12 и кладочного элемента 6.
В зависимости от расчетных нагрузок, действующих на строительную конструкцию, можно установить в вертикальные сквозные полости 2 каждого кладочного элемента 6, по крайней мере, два армирующих металлических стержня 15. Эти стержни имеют размер менее размеров полостей 2 и, длину, превышающую высоту двух кладочных элементов. Они имеют прямую и П-образную форму. При установке П-образного стержня, его концы размещают в вертикальных сквозных полостях двух, уложенных рядом кладочных элементов.
При укладке тычкового ряда 16 строительной конструкции используют кладочные элементы 6, в которых замкнутые полости 4 размещены на боковых поверхностях 5.
Предлагаемый стеновой кладочный элемент и строительная конструкция по сравнению с известным кладочным элементом и сборной стеновой конструкцией за счет увеличения площади скрепления кладочных элементов между собой, ввиду наличия на тычковых поверхностях замкнутых полостей, соединенных с прилегающими жесткими элементами и образования жестких элементов в вертикальных сквозных полостях на всю высоту конструкции жидкотекучим бетоном, позволяет повысить несущую способность строительной конструкции из стеновых кладочных элементов, изготовленных из теплоизоляционных материалов и, практически исключить в ней зоны потери тепловой энергии.
В зависимости от расчетных нагрузок, действующих на строительную конструкцию, каждый стеновой кладочный элемент армируют, по меньшей мере, двумя металлическими стержнями, что ведет к повышению допустимых несущих нагрузок на конструкцию.
В результате, строительная конструкция, возводимая из элементов, имеющих материал с низкой теплопроводностью, приобретает наряду с теплоизоляционными качествами, создающими барьер для передачи тепловой энергии, также монолитность и высокую несущую способность.
1. Стеновой кладочный элемент, выполненный с использованием полимерного материала в форме, например, кирпича, блока или блока несъемной опалубки, имеющего вертикальные сквозные полости с возможностью заполнения их материалом, отличным от материала элемента, отличающийся тем, что эти полости равномерно распределены в элементе, по крайней мере, в три ряда, с размером перемычки между ними, равным или менее половины соответствующего размера полости, а крайние в ряду полости соединены с замкнутыми полостями, размещенными, по меньшей мере, на одной торцевой поверхности элемента с расстоянием, равным межцентровому расстоянию между рядами.
2. Стеновой кладочный элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала используют теплоизоляционный материал с коэффициентом теплопроводности 0,05÷0,1 ккал/м·ч·град, например вспененный пенополистерол самозатухающих марок или вспученную полистерольную крошку, связанную минеральным вяжущим.
3. Стеновой кладочный элемент по п.1, отличающийся тем, что вертикальные сквозные полости выполнены по форме геометрических фигур, например, круга или прямоугольника, или шестигранника, с размером 20÷60 мм.
4. Стеновой кладочный элемент по п.1, отличающийся тем, что длина замкнутых полостей менее высоты кладочного элемента.
5. Стеновой кладочный элемент по п.1, отличающийся тем, что для использования его в тычковом ряду кладки замкнутые полости размещены, по меньшей мере, на одной боковой поверхности элемента по числу вертикальных сквозных полостей прилегающего к этой поверхности ряда и соединены с ними.
6. Строительная конструкция из стеновых кладочных элементов, содержащая соединенные между собой стеновые кладочные элементы, уложенные рядами со смещением таким образом, что вертикальные сквозные полости кладочных элементов предыдущих и последующих рядов совпадают и в них размещены жесткие элементы, соответствующие этим полостям по форме, а по длине - высоте строительной конструкции, отличающаяся тем, что торцевые поверхности кладочных элементов каждого ряда конструкции соединены между собой раствором и через замкнутые полости связаны с прилегающими жесткими элементами, которые образованы в вертикальных сквозных полостях посредством жидкотекучего бетона или раствора с пределом прочности на сжатие не менее 40,0 МПа, при этом, по крайней мере, на одной стене строительной конструкции размещен декоративно-защитный слой.
7. Строительная конструкция из стеновых кладочных элементов по п.6, отличающаяся тем, что в вертикальные сквозные полости кладочных элементов предыдущих и последующих рядов установлены, по крайней мере, два металлических армирующих стержня размером менее размеров полости и длиной, превышающей высоту двух кладочных элементов, а по форме - прямые или П-образные, причем концы последних установлены в вертикальные сквозные полости двух размещенных рядом кладочных элементов.
8. Строительная конструкция из стеновых кладочных элементов по п.6, отличающаяся тем, что декоративный защитный слой выполнен в виде декоративных облицовочных плит, снабженных гибкими закладными элементами, концы которых размещены в вертикальных сквозных полостях, а между плитой и стеной строительной конструкции нанесен слой состава, имеющего адгезию к материалам плиты и кладочных элементов.
